(一)引言
波导缝隙阵列天线产生于二战时期,最早被用于地面防空雷达,因为其口径分布容易控制,故而能实现低副瓣或极低副瓣,目前经常与飞机、舰船等设备共形使用。
波导缝隙阵列天线具有结构紧凑、重量轻、机械强度好、功率容量大,口径效率高、容易实现窄波束、可靠性较高等众多优势。
(二)波导缝隙等效电路
宽边纵向并联缝隙
宽边横向串联缝隙
宽边倾斜串并联缝隙
当倾角不大时,可等效为:
窄边串并联缝隙
(三)波导缝隙天线阵列分类
按照馈电方式和缝隙间距的不同,可以将波导缝隙阵列天线分成驻波阵和行波阵,两者分别又称为谐振式阵列和非谐振式阵列。
1.驻波阵
· 要求
每个缝隙与其相邻缝隙的距离固定为半波导波长;波导终端短路
· 特点
驻波阵列各缝隙同相馈电,属于侧射阵;驻波阵列天线能工作的频率带宽很窄,阵元数越多,带宽越窄;驻波阵列中的每个缝隙中心均处于波导内电磁波的波腹处,对缝隙的激励最有效
2.行波阵
· 要求
缝隙单元之间的距离不固定,不等于波导波长的一半,或大或小(对宽边横缝为小于波导波长);需要在波导的末端接上匹配负载以消耗掉传输至终端的电磁能量。
· 特点
波导缝隙行波阵列天线中每个缝隙之间相隔距离不等于半波导波长,在波导终端的负载,需要与波导特性阻抗相匹配;
波导内传输行波或近似行波,缝隙单元之间有固定馈电相位差,天线波束偏离阵列法向,偏离角度随工作频率改变;
波导缝隙行波阵列天线效率较驻波阵列低,因为输入功率的 3%~ 10%会被终端负载吸收。
(四)宽边纵向缝隙阵列天线设计及模型下载链接
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